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1 Inhalt 3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Digitale und analoge Signale Digitale Darstellung Datenübertragung Aufgaben digitaler Schaltungen Geschichte der Digitalrechner Fragen zu Kapitel Zahlensysteme 2.1 Zahlendarstellungen Das Dezimalsystem Das Dualsystem Das Oktalsystem Das Hexadezimal- oder auch Sedezimalsystem Binäre Dezimalsysteme (BCD-Systeme) Umwandlungen zwischen den verschiedenen Zahlensystemen Vorschriften zur Umwandlung ganzer Zahlen Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Dualsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Oktalsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Hexadezimalsystem Vorschriften zur Umwandlung von Dezimalbrüchen: Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Dualsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Oktalsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Dezimalsystem ins Hexadezimalsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Dualsystem ins Dezimalsystem Beispiel einer Umwandlung aus dem Oktalsystem ins Dezimalsystem... 35

2 4 Digitaltechnik Beispiel einer Umwandlung aus dem Hexadezimalsystem ins Dezimalsystem Beispiel einer Umwandlung einer Bruchzahl aus dem Dualsystem ins Dezimalsystem Beispiel einer Umwandlung einer Bruchzahl aus dem Oktalsystem ins Dezimalsystem Beispiel einer Umwandlung einer Bruchzahl aus dem Hexa dezimalsystem ins Dezimalsystem Wandlungen dual / oktal / hexadezimal Bipolare Zahlendarstellung Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Die Grundrechenarten im Dual- und im Hexa dezimalsystem 3.1 Die Addition Die Addition im Dualsystem Die Addition im BCD-System Die Addition im Hexadezimalsystem Die Subtraktion Die Subtraktion im Dualsystem Die Subtraktion im Dualsystem durch die Addition des Zweierkomplements Die Subtraktion im BCD-Code durch Addition des Zweierkomplementes Die Subtraktion im Hexadezimalsystem Die Multiplikation von Dualzahlen Die Division von Dualzahlen Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Binäre Codes 4.1 Codes mit reinem Informationsinhalt Der Gray-Code Der 3-Exzess-Code Der Aiken-Code Der ASCII-Code Fehlererkennende Codes Dual ergänzte Codes Zwei-aus- Fünf-Codes Drei-aus-Fünf-Codes... 66

3 Inhalt Zwei-aus-Sieben-Codes Bar-Codes (Strichcodes) Fehlerkorrigierende Codes Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Schaltalgebra 5.1 Grundfunktionen der Schaltalgebra Die UND-Verknüpfung (auch Konjunktion genannt) Die ODER-Verknüpfung ( auch Disjunktion genannt) Die Negation oder Verneinung Zusammengesetzte Glieder Das NAND-Glied Das NOR-Glied Das Äquivalenzglied Das Antivalenzglied oder Exclusiv-Oder Inhibition und Implikation Verknüpfungsmöglichkeiten von Schaltgliedern mit zwei Eingängen Verknüpfungsglieder mit 3 und mehr Eingängen Grundgesetze und Rechenregeln der Schaltalgebra Theoreme und Gesetze der Schaltalgebra Besonderheiten der NOR- und NAND-Funktionen Eine unerwartete Anwendung der Boole`schen Rechenregeln Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Schaltungssynthese 6.1 Synthese eines Schaltnetzes aus der Funktionsgleichung Synthese eines Schaltnetzes aus der Wahrheitstabelle Synthese der ODER-Normalform (Disjunktive Normalform) Synthese der UND-Normalform (Konjunktive Normalform) Vergleich der disjunktiven und der konjunktiven Normalform Synthese einer Schaltfunktion aus einer textlichen Aufgabenstellung heraus Beschreibung der geforderten Funktion der Schaltung Festlegung der Eingangs- und Ausgangsvariablen Erstellen der Wahrheitstabelle Erstellen der Schaltgleichung und des Schaltnetzes

4 6 Digitaltechnik Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Optimierung von Schaltnetzen 7.1 Optimierung mit den Regeln der Schaltalgebra Optimierung mit KV-Diagrammen KV-Diagramm für zwei Variablen KV-Diagramm für drei Variablen KV-Diagramm für vier Variablen KV-Diagramm für fünf Variablen KV-Diagramm für sechs Variablen Aufgabenstellungen mit mehr als sechs Variablen Aufgabenstellungen, in denen es frei wählbare Terme gibt Weitere Gesichtspunkte und Vorgehen bei der Synthese von Schaltnetzen Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Digitale Schaltungstechnik 8.1 Schaltzeiten Übertragungskennlinie, Spannungspegel und Störsicherheit Schaltungsfamilien TTL-Technik ECL-Technik MOS -Technik Fragen zu Kapitel Übungsaufgaben zu Kapitel Binäre Kippschaltungen 9.1 Speicherelemente Flipflop-Arten Nicht taktgesteuerte Flipflops Das NOR-Flipflop Das NAND-Flipflop Taktzustandsgesteuerte Flipflops RS-Flipflop RS-Flipflop mit dominierenden Eingängen D-Flipflop

5 Inhalt Taktflankengesteuerte Flipflops Impulsglieder Einflankengesteuerte RS-Flipflops Einflankengesteuerte T-Flipflops Einflankengesteuerte JK-Flipflops Zweiflankengesteuerte RS-Flipflops Zweiflankengesteuerte JK-Flipflops Zeitablaufdiagramme Charakteristische Gleichungen Monostabile Kippstufen Schmitt-Trigger Übungsaufgaben zu Kapitel Zähler und Frequenzteiler 10.1 Zählerarten Asynchronzähler Duale asynchrone Vorwärtszähler Duale asynchrone Rückwärtszähler Asynchrone BCD-Zähler Asynchrone Modulo-n-Zähler Synchronzähler Das Synchronprinzip Synchroner Vorwärtszähler Synchroner Rückwärtszähler Berechnung von Synchronzählern Übungsaufgaben zu Kapitel DA- / AD-Umsetzer 11.1 Einleitung Digital / Analog - Umsetzer Parallelverfahren Wägeverfahren R/2R Umsetzer Dynamisches Verhalten Zählverfahren Analog / Digital Umsetzer Parallelverfahren Kaskadenverfahren Wägeverfahren Zählverfahren

6 8 Digitaltechnik Nachlaufverfahren Ein-Rampen-Zählverfahren (single slope) Zwei-Rampen-Zählverfahren (dual slope) Fragen zu Kapitel Lösungen Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Lösungen der Aufgaben zu Kapitel Literatur

Vorwort 5 1 Grundbegriffe 15 1.1 Analoge und digitale Größendarstellung 15 1.1.1 Analoge Größendarstellung 15 1.1.2 Digitale Größendarstellung 17 1.

Vorwort 5 1 Grundbegriffe 15 1.1 Analoge und digitale Größendarstellung 15 1.1.1 Analoge Größendarstellung 15 1.1.2 Digitale Größendarstellung 17 1. Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 1 Grundbegriffe 15 1.1 Analoge und digitale Größendarstellung 15 1.1.1 Analoge Größendarstellung 15 1.1.2 Digitale Größendarstellung 17 1.2 Binäre und logische Zustände 18

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